Institut Charles Sadron News

Dans le
cadre de la supervision conjointe d’un
doctorant, des chercheurs de l’Institut
Charles Sadron et de l’Institut
Laue Langevin ont utilisé la diffusion des neutrons pour déterminer la
conformation moyenne des chaînes de polyélectrolytes deutérées individuelles dans des films multicouches
composés de poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) et de poly(chlorhydrate d’allylamine) (PAH).
Les pelotes deutérées de PSS sont diluées avec des pelotes non deutérées de la même masse
molaire, ce qui réduit le chevauchement pelote-pelote des pelotes deutérées
voisines et permet de déterminer les rayons de giration (Rg,x, Rg,y et Rg,z)
par diffusion de neutrons à incidence rasante. Alors qu’en solution et dans les complexes de polyélectrolytes en
équilibre Rg,x =
Rg,y = Rg,z, on observe dans les films LbL de polyélectrolytes de type solide (Rg,x
= Rg,y) > Rg,z. Ce travail fournit la première preuve quantitative directe que la conformation des chaînes PSS
individuelles dans un film multicouche préparé par trempage à partir de
solutions de NaCl 2 M est de la forme d’une
pelote aplatie avec un facteur d’asymétrie
de plus de sept. Cette asymétrie structurelle des chaînes de polymères est plus élevée pour les films
assemblés par pulvérisation et par enduction centrifuge, ce qui témoigne de l’effet mémoire des
films multicouches en ce qui concerne le processus de dépôt. Grâce à la très haute résolution des instruments
modernes, il a également été constaté
que la stœchiométrie de
charge entre les polyanions et les polycations n’est pas localement respectée dans la direction Z, une
indication supplémentaire que les complexes de polyélectrolytes dans le film
LbL ne sont pas à l’équilibre. Cette étude contribue à une meilleure
compréhension de la formation des films multicouches de polyélectrolytes, de
leur structure interne et des propriétés des matériaux qui dépendent de la
structure. Ce travail a été publié dans Nature Communications.